Dopo aver scelto uno o più strumenti, le studentesse e gli studenti che parteciperanno al percorso potranno lavorare sia presso il Museo di Fisica che presso il proprio istituto scolastico, cercando notizie storiche relative al funzionamento degli strumenti prescelti, e realizzando le schede relative debitamente adattate al pubblico che si vuole raggiungere. Le schede potranno essere organizzate anche in forma di gioco lungo un percorso semplificato per rendere più accattivante la visita dei bambini al Museo. Il materiale sarà raccolto e digitalizzato con la collaborazione delle strutture del Polo Museale Sapienza.

Il corso prevede un incontro introduttivo sulle scienze applicate ai beni culturali, una serie di laboratori con attività svolte direttamente dagli studenti, la visita ad uno dei musei di Sapienza e infine un incontro conclusivo in cui i ragazzi verranno valutati sulla base delle competenze acquisite e in cui gli studenti saranno invitati a commentare i laboratori frequentati.
Le esperienze saranno organizzate in laboratori didattici e di ricerca presso la Città Universitaria sotto la guida di docenti operanti nel settore. Ogni singola attività prevede una breve spiegazione teorica durante la quale verranno dettagliatamente descritte le accortezze da seguire all'interno dei laboratori (anche se le esperienze non prevedono esposizioni a rischi) e da una parte pratica in cui poter applicare le conoscenze acquisite.
Le esperienze saranno suddivise come segue:

-per l'area biologica gli studenti verranno introdotti allo studio dei resti botanici che possono trovarsi in contesti archeologici e allo studio del polline fossile;
-per l'area chimica verranno testati in laboratorio diversi pigmenti in tecniche pittoriche diverse al fine di dimostrarne la compatibilità o incompatibilità chimica;
-per le Scienze della Terra verranno presentati i principi di microscopia ottica nell'analisi dei geomateriali prodotti dall'uomo per comprendere le società del passato.

Le metodologie acquisite riguardano: la diluizione dei campioni, estrazione del DNA genomico batterico, allestimento di reazioni di amplificazione del DNA, elettroforesi su gel di agarosio, utilizzo di molecole fluorescenti per la colorazione di cellule. Gli strumenti che utilizzerà riguardano micropipette, apparato elettroforetico, centrifughe, P.C.R., microscopio a fluorescenza.

Si propone di superare un utilizzo, a nostro avviso riduttivo, dei test d'ingresso all'università e, più in generale dei test valutativi, come azione di misurazione delle capacità dei singoli attribuendo implicitamente un carattere di "oggettività" alla misurazione.
Il nostro obiettivo è di esplorare con il rigore delle scienze esatte, il grado di informazione che si può ricavare in un test, e di tentare una stima della variazione dell'interesse e della fiducia in sé dello/a studente/essa.
Le analogie fra linguaggio matematico e linguaggio ordinario saranno sviluppate nel progetto al fine di offrire test e spunti di riflessione in entrambi gli ambiti di azione.

La prima, necessaria fase della progettazione deve prevedere la ricerca di esempi virtuosi di exhibit o strumenti scientifici sul web, sulla letteratura scientifica e su siti dedicati alla museologia scientifica. Successivamente, la progettazione avverrà con tecniche di disegno tecnico convenzionale o con l’ausilio di software dedicati e sarà condivisa con i colleghi tramite relazioni tecniche e slide di presentazione (es. PowerPoint). Anche la parte di sviluppo dei testi della mostra e del materiale comunicativo prevede l’utilizzo di software del pacchetto Office (o simili). La costruzione fisica degli exhibit non è parte del progetto PCTO e sarà realizzata a cura del personale Sapienza. Il progetto prevede che le classi partecipanti siano organizzate in gruppi di lavoro che si confronteranno periodicamente sia internamente che con le altre classi attraverso rappresentanti delegati (selezionati a rotazione tra gli studenti).

In termini di metodologie, il percorso prevede alcuni incontri (in modalità remota o meno, secondo accordi con le scuole) per le fasi iniziali di studio ed elaborazione teorica del modello e dell’algoritmo.
Nella seconda fase i ragazzi lavoreranno per lo più su base individuale nella progettazione e programmazione del software, il codice prodotto sarà scritto in python. In questa fase si terranno altri incontri (in modalità remota o in presenza, da concordare).

La catalogazione avverrà tramite un sistema di etichettatura e software di geolocalizzazione. La documentazione avverrà tramite la produzione di pagine web con materiale multimediale. La riparazione degli strumenti avverrà con le attrezzature del Laboratorio Didattico del Dipartimento di Fisica, e degli altri DIpartimenti coinvolti.
La messa in funzione di esperienze di laboratorio avverrà nei laboratori delle scuole, con tecniche sperimentali, sotto il supporto dei docenti delle scuole e dei tutor della Sapienza.
I corsi di formazione per docenti scolastici avverranno con il contributo dei partecipanti al progetto, che dovranno mostrare le tecniche apprese durante le attività.
Il tutto in un contesto di lavoro di gruppo.

1. attività seminariale
2. materiale di studio fornito dagli organizzatori
3 . attività di laboratorio (esperienze semplici quali colorazioni istologiche di tessuto nervoso analisi dei principali marcatori in grado di distinguere tra le varie popolazioni cellulari nel sistema nervoso (neuroni glia)
5. colture cellulari (neuroni, glia, cellule staminali)
6 elettrofisiologia

Ogni percorso comprende da 2 a 4 esperienze pratiche e seminariali

1. L’ereditarietà consta di 3 esperienze: in cui gli studenti 1) osserveranno le caratteristiche morfologiche dei moscerini allo stadio di larva e di adulto ed identificheranno le mutazioni allo stereoscopio; 2) riscopriranno le leggi dell’ereditarietà attraverso gli incroci tra ceppi diversi di Drosophila; 3) Inoltre, assaggiando alcune sostanze innocue il cui sapore varia a seconda della propria costituzione genetica, potranno dedurre il proprio genotipo e, facendo un saggio di popolazione, osservare la variabilità genetica nella popolazione degli studenti della classe.

2. Le Biotecnologie consta di 2 esperienze in cui gli studenti 1) purificheranno il proprio DNA a partire da cellule contenute nella mucosa boccale o nei follicoli piliferi dei capelli; 2) amplificheranno un particolare tratto del cromosoma 16 molto "variabile" nella popolazione umana a partire dal proprio DNA, mediante la reazione di PCR seguita dalla separazione di frammenti di DNA tramite elettroforesi su gel d’agarosio.

3. L’evoluzione consta di 2 esperienze in cui gli studenti 1) mediante l’uso di chiavi dicotomiche preorganizzate potranno riconoscere e opportunamente classificare le più comuni specie animali; 2) dopo semplici osservazioni macroscopiche, potrannno individuare le tendenze evolutive che caratterizzano alcune classi di organismi.

4. Un approccio allo studio del sistema nervoso: Osservazione di colture cellulari neuronali e gliali. Svolgimento di semplici manipolazioni delle colture cellulari e di test tossicologici

5. Il percorso sugli Organismi modello nella Biologia e nelle Biotecnologie consta di 4 possibili esperienze che utilizzano 4 diversi organismi: il lievito, la pianta Arabidopsis thaliana, il moscerino della frutta e il topo con le diverse tecniche e specificità.

6. La vita nella biosfera consta di 2 esperienze in cui gli studenti 1) osserveranno il destino delle foglie appena cadute, in particolare (i) il processo di demolizione della materia organica nelle sue fasi principali e (ii) gli operatori biologici del processo di decomposizione; 2) inoltre, prepareranno microcosmi con produttori primari (microalghe) e con consumatori per la ricerca dei rapporti numerici tra le specie che mantengono un ecosistema in equilibrio tra produzione e consumo.

Il percorso prevede un'introduzione alle tematiche trattate, una serie di esperienze dirette di laboratorio da svolgere in gruppi di dieci, e una sintesi finale in cui i ragazzi saranno invitati a commentare le competenze acquisite tramite le esperienze di laboratorio svolte. Una lezione da parte di un restauratore e di un titolare di una ditta operante nei Beni Culturali completeranno l'iter formativo. Gli studenti, accompagnati da personale Sapienza, frequenteranno i laboratori per comprendere alcune possibili applicazioni scientifiche allo studio dei Beni Culturali. Le altre esperienze saranno effettuate in laboratori didattici e di ricerca universitari, sia nella sede principale che in altre sedi, sotto la guida di docenti operanti nel settore. Tutte le esperienze di laboratorio verranno brevemente illustrate nella lezione introduttiva. Nella stessa saranno illustrate eventuali accortezze da seguire, anche se le esperienze non prevedono esposizioni a rischi.
Per l'area Chimica verranno realizzate alcune esperienze didattiche in laboratorio finalizzate a dimostrare come i principi della Chimica abbiano determinato nel corso della storia dell'arte la scelta di determinati materiali per la produzione di manufatti artistici; per esempio, verranno preparati alcuni pigmenti artificiali seguendo ricette tradizionali ed in seguito i prodotti ottenuti verranno impiegati in una prova di pittura con diverse tecniche artistiche (p.e. tempera, olio, affresco) per dimostrarne la compatibilità o incompatibilità chimica.
Per l'area di Scienze della Terra si prevedono due laboratori, con l'uso di microscopi ottici e semplici lenti di ingrandimento. Saranno esaminati minerali, pigmenti di natura inorganica e forniti elementi utili al riconoscimento macroscopico di rocce ornamentali e ceramiche.
Per l'area Fisica, utilizzando una macchina fotografica opportunamente modificata e sorgenti di illuminazione che emettono in diversi intervalli spettrali dall'ultravioletto al vicino infrarosso, verranno osservati alcuni dipinti per studiare la risposta ottica dei materiali che li compongono e scoprire i molti segreti che un'opera d'arte può nascondere. Saranno anche illustrate tecniche termografiche per i Beni Culturali che seguiranno una breve introduzione teorica sulle leggi che governano i trasferimenti di calore in materiali eterogenei. Prove pratiche con strumenti specifici su casi reali saranno effettuate oggetti d'arte. Agli studenti partecipanti saranno mostrati nel loro impiego i principali strumenti utilizzati per la caratterizzazione microclimatica degli ambienti adibiti alla conservazione delle opere d'arte e sarà successivamente loro richiesto di predisporre un protocollo di misure, in parte eseguibili da loro stessi.
Per l'area Biologica si prevedono diverse esperienze di laboratorio in ambito antropologico, zoologico, botanico e biologico. In Antropologia Fisica verranno applicate metodologie di rilevamento delle variabili metriche e morfologiche dello scheletro (cranio e post cranio), prevalentemente dirette alla ricostruzione del profilo biologico (per es. sesso, età alla morte, stato di salute) degli individui e all'osservazione di variabili fenotipiche anche in funzione di fenomeni adattativi. Per la Zoologia saranno illustrate le modalità di recupero, trattamento e classificazione di organismi animali di interesse per i beni culturali. Saranno in particolare sviluppate attraverso metodologie istologiche. Per la Botanica si prevede un'esercitazione di laboratorio tendente a illustrare le modalità di estrazione e catalogazione di resti vegetali (semi, frutti, legni) provenienti da contesti archeologici. Per la biologia si vedranno applicazione della microbiologia ai beni culturali. A tale scopi saranno utilizzati strumenti professionali previsti dai protocolli di scavo e microscopi utilizzati in analisi routinarie.